空间缆索悬索桥水平母线鞍座设计位置的确定

以鞍座理论顶点为顺延悬链线的交点作为定义,针对已有方法引入过多变量等不足,讨论并改进了空间缆索悬索桥塔顶两类鞍座之一的水平母线鞍座设计位置确定问题。基于索鞍设计位置和主缆找形可分离计算的条件,建立了水平母线索鞍的空间位置计算模型;根据几何关系和力学关系,推导了其设计位置确定的十元非线性方程组;给出了求解的迭代格式、求解步骤与雅可比矩阵;采用直线切线法确定迭代初值,明确鞍座中心位于过该中心铅垂线分别与过理论顶点两切线的交点之下方的约束条件。最后给出了水平母线索鞍设计位置确定的算例。算例表明:该文方法能确保水平母线索鞍设计位置的迭代计算快速收敛于真实值。     

悬索桥主缆精确找形的广义悬链段模型法

索鞍的模拟是悬索桥主缆精确找形分析的重点和难点,常用的处理办法有悬链交点法和切线交点法两种。该文建立了一种两端带虚拟刚臂的广义悬链段模型,统一了悬链交点法和切线交点法,实现了悬索桥成桥状态主缆的精确找形分析。在不增加求解规模的情况下,精确模拟了索鞍的作用,自动保证了索鞍处两侧主缆与鞍槽的切线、主塔中心线汇交于IP点,从理论上消除了一般悬链交点法确定的成桥状态索鞍两侧主缆拉力、塔顶反力三力不汇交导致的主塔附加弯矩。广义悬链段模型的推导基于虚拟刚臂重量不计、刚度无穷大及弹性悬链段的精确解。该悬链段模型适用于鞍槽纵向曲线为单一圆曲线及复合圆曲线的情况。主鞍采用单一圆曲线时,圆曲线半径可由广义悬链段的刚臂长度及倾角直接导出,也可人为指定。工程算例验证了广义悬链段模型的精确性。     

自锚式悬索桥主缆成桥线形及空缆线形计算

介绍了基于分段悬链线法和抛物线法的自锚式悬索桥主缆成桥线形及空缆线形计算的原理和方法。成桥线形计算内容主要包括主缆理论成桥线形计算、主缆无应力索长计算、主缆与主索鞍切点计算及主索鞍位置计算。空缆线形计算内容主要包括索鞍偏移量计算、空缆理论线形计算及索夹安装位置计算。同时结合工程实例对比分析了抛物线法和分段悬链线法求解主缆成桥线形和空缆线形的误差影响。     

自锚式悬索桥主索鞍设计及有限元分析

自锚式悬索桥主索鞍的设计,由于其自身结构形式复杂,通常采用有限元建模分析的方法进行计算。以一座自锚式悬索桥主索鞍的设计为研究对象,利用MIDAS相关软件建立主索鞍三维模型,对主索鞍的受力进行分析。     

悬索桥索鞍位置设计

索鞍位置是悬索桥线形设计和施工控制的重要参数。本文根据悬索桥的设计特点，采用牛顿-拉斐森迭代法精确确定悬索桥的索鞍位置，并且利用该方法编制了悬索桥施工控制软件--索鞍位置计算模块，算例表明该方法是正确可行的，可供悬索桥施工和设计人员参考。     

大跨径悬索桥主缆系统施工控制计算

基于悬索桥在恒载作用下的力学特点，建立起了主缆施工控制计算的解析失代法，以此确定恒载状态下成桥线形、主缆无应力长度，并可迭代出空缆线形、主索鞍顶推预偏移量及索夹安装位置等。宜昌长江公路大桥的应用表明，该解析迭代的系统计算方法，收敛速度快、精度高，是一种有效计算方法。     

空间索面自锚式悬索桥主索鞍计算方法

空间索面悬索桥主索鞍的承缆槽立面及平面线形应与全部恒载条件下的主缆线形相吻合,既有平曲线又有竖曲线使得整体式肋传力结构的索鞍处于复杂的三向空间受力状态,运用有限元程序对天津富民桥主索鞍进行有限元分析复核计算,提出一些索鞍计算的方法。     

大跨度三塔悬索桥主缆系统施工技术创新及改进

针对大跨度悬索桥主缆系统施工存在的一些技术难题,介绍近年国内3座三塔悬索桥主缆系统施工技术方面所做的创新和改进。通过使主索鞍底面在底板上直接滑移,简化主索鞍滑动副结构,方便施工过程索鞍顶推;设计制造支座型散索鞍结构,改善散索鞍摆动性能;采用左右对合的双吊耳板索夹结构,改善索夹结构受力性能;采用了主缆PPWS索股水平成盘放索架设方法,减少PPWS索股架设"呼啦圈"和散股问题。针对索鞍槽和主缆索股的抗滑移问题,探索应用了中塔主索鞍加厚鞍槽隔板和91丝规格PPWS索股增加"填充钢丝"的密实整形入鞍等方法。     

悬索桥主索鞍可控状态自由滑移控制

基于主索鞍偏量的分阶段多次顶推控制方式存在实施难的问题,提出主索鞍可控状态下自由滑移控制方法,即主索鞍在加劲梁吊装和二期恒载施工过程中可自由滑移,阐述该控制方法的步骤及优点。以沪蓉西国道湖北段四渡河大桥为工程背景,由实测桥塔偏位及主索鞍滑移量得出其变化规律,由实测桥塔偏位和索鞍偏量与理论计算的索鞍偏量之间的关系,说明可以按照主索鞍相对于索鞍初始位置的绝对距离等于索鞍累计滑移量与桥塔偏位之和对主索鞍滑移进行控制分析。实践表明该方法控制效果良好。     

地锚式悬索桥结构参数计算

普遍认为悬索桥成桥几何线形为二次抛物线和分段悬链线,根据力学平衡条件以及几何变形协调条件采用分段悬链线法计算结构参数时,提出了考虑主缆自重约束方程以及在求解非线性方程组的数学方法上做了改进,计算出空缆结构参数主索鞍预偏量以及空缆索夹安装坐标。采用解析法编写程序对江阴长江大桥进行验证,应用表明本文程序在悬索桥空缆结构参数计算中稳定、准确且收敛快。     

节线法在不等高三塔大跨悬索桥主缆线形分析中的应用

结合某不等高三塔大跨悬索桥,以节线法理论为基础,通过常用的Excel软件反复迭代计算其主缆的初始平衡位置以及主缆拉力,为验证该算法的可行性及工程精度,以此为基础建立Midas全桥结构有限元模型,并利用Midas悬链线索单元进行更精确的分析,得到悬索桥初始平衡位置以及主缆拉力。通过对比两种计算方法的结果可以发现,节线法这一近似计算方法能够满足工程需要,且使用方便.无需复杂的编程计算,具有一定的实用意义,可为同类型桥梁主缆线形分析提供参考。     

自锚式悬索桥力学特性挠度理论研究

在简要介绍自锚式悬索桥特点以后,着重从挠度理论出发研究其力学特性。首先详细推导了自锚式悬索桥挠度理论基本微分方程,然后在此基础上介绍了各内力影响线的求解思路,基于此,采用动态规划法加载原理编制了自锚式悬索桥挠度理论计算程序,通过实际的桥跨结构(主跨328 m,自锚式悬索桥)根据挠度理论程序计算边、中跨各截面的弯矩、挠度影响线并与有限元计算结果相比较,反映程序计算精度较高,从而验证了公式和程序的正确性,为进一步对自锚式悬索桥的相关力学参数影响分析奠定了基础。     

徐州华鑫至西区换热站高温水主管线跨京杭大运河悬索桥设计

现介绍徐州华鑫至西区换热站高温水主管线跨京杭大运河悬索桥设计,该桥主体结构为跨径130 m地锚式悬索桥。通过重点阐述该管架桥的结构设计,总结此类工程的设计要点,可供相似工程设计时参考。     

自锚式悬索桥主缆无应力长度的计算分析研究

该文基于悬链线计算分析理论,将自锚式悬索桥空缆状态,简化为受沿弧长均布的自重荷载与吊索处集中力作用的柔性索,对成都市清水河自锚式悬索桥主缆的无应力长度进行了计算分析。可为类似的桥梁设计和施工提供参考。     

大跨度双链式悬索桥受力特性影响因素研究

为探索理想的大跨度双链式悬索桥布置形式,以某在建过江通道主桥(主跨1760 m的单跨简支钢箱梁悬索桥,加劲梁采用扁平流线型钢箱梁,梁宽31.5 m,梁高4.0 m)为工程背景,利用大跨度悬索桥几何非线性计算软件SNAS建立有限元模型,分析不同恒载分配系数μ和矢跨比λ对结构受力特性的影响。结果表明:随着μ减小,结构竖向非对称刚度提高,但主缆最大拉力增大;随着λ减小,结构竖向刚度提高,但塔底纵向弯矩与主缆最大拉力增大;当μ=0.3且λ=1/9.0对应的大跨度双链式悬索桥布置形式较优,结构具有较好的抵抗对称及非对称活载的竖向变形能力,且颤振临界风速最大。     

A structural articulation method for assessing railway bridges subject to dynamic impact loading from track irregularities

This paper discusses the importance of track irregularities in railway bridge design, and presents a new technique for calculating the dynamic impact load induced by such irregularities: the structural articulation method. The properties of the combined bridge-suspension system are coupled through global mass, stiffness, and damping matrices. Under the proposed method, the true suspension system over a particular point on the bridge girder at time t is divided into equivalent suspension systems attributed to adjacent finite-element nodes of the bridge. The time-dependent effects of a moving mass are thereby included in the equation of motion.     

龙洞河特大桥峡谷吊索便桥设计与施工

该文介绍了重庆巫奉高速公路二期工程龙洞河特大桥所跨越的指肠河,由于沟谷较深,山体陡峭,不具备修建钢便桥的条件。为了方便桥梁两岸的交通运输,引进景区吊索桥作为联系桥位两岸的临时交通便桥,并在便桥上架设泵管,保证东岸的混凝土供应及其它材料运输。     

吉林市雾凇大桥混凝土自锚式悬索桥设计

吉林市雾凇大桥主桥为(35+68+150+68+35)m五跨连续混凝土自锚式悬索桥,综述该桥主桥设计与计算。该桥塔梁间设置横、竖向支座和纵向阻尼器;加劲梁采用单箱三室混凝土截面,标准段梁高2.5 m,在边跨锚固段渐变至6.5 m;桥塔采用门形框架混凝土结构,高54 m,塔身及横梁均采用矩形空心截面;桥塔墩下部采用分离式承台,单个承台布置9根2.0 m钻孔灌注桩;主缆采用5.1 mm镀锌高强钢丝,吊索采用7.0 mm低松弛镀锌高强平行钢丝。设计时采用有限元软件MIDAS Civil 2006、悬索桥非线性分析软件BNLAS及SCDS平面程序对该桥进行了计算分析,结果表明该桥的各项检算均满足规范要求。     

悬索桥吊索高阶涡激振动及摆锤式MTMD减振技术研究

为了解大跨度悬索桥吊索出现的大幅高频振动现象,并进行减振,以国内某主跨1688 m的悬索桥为背景(最长吊索长184.6 m),基于理论方法和施工期吊索大幅高频振动实测结果,分析吊索的振动类型及参数(频率、阻尼比);提出一种摆锤式多重调谐质量阻尼器(MTMD,其由一定形状的锤头提供质量参数,由钢绞线提供刚度及阻尼参数),采用有限元和室内试验的方法,分析其振动特性,并进行实桥验证。结果表明:该桥吊索振动频率范围为5~25 Hz,阻尼比低,单个吊点的多根吊索易发生同相位的高阶涡激振动;摆锤式MTMD单个锤头具有2个控制主频,自身阻尼比约10%,具有位移放大作用,对高频振动的响应灵敏,在很宽的频率范围内具有很好的减振性能;摆锤式MTMD可有效增加吊索自身阻尼比,控制吊索高阶涡激振动,实测减振效果达到90%以上,具有很好的实用性。     

跨线桥梁桥墩在车辆撞击作用下的结构性能研究

随着我国立体交通的快速发展,跨越既有高速的桥梁结构迅速增加。按传统结构设计方法设计的桥梁结构,一旦遭遇严重的车辆撞击事故,不仅会造成车辆损坏与人员伤亡,而且由于跨线桥多处于交通网络的重要节点,还会造成大面积的交通瘫痪,直接或间接地导致巨大的经济损失。因此,进行跨线桥梁在车辆撞击作用下的结构性能研究是十分必要的。现以杭绍台高铁线跨越段桥梁为背景,对跨越段铁路桥梁下方高架桥和城市快速路上车辆撞击桥墩对结构安全的影响进行了研究。结合铁路桥梁门式墩、高架桥路面和城市快速路路面的相对位置和可能出现车辆撞击的位置,选取了两个典型工况展开了数值模拟分析。分析结果表明,车辆撞击对桥梁结构整体安全性能影响较小,但会造成桥墩局部混凝土破坏,建议采取选择高防撞等级的道路护栏或在墩底采取加固及防撞等措施来降低高铁跨越段桥梁遭受邻近道路车辆撞击的安全风险。